US EPA

Vannbruk og Vannavfall På Industrielle Anlegg

• Definisjon Av Vannavfall
• Industriell Vannbruk
• Vannendebruk: Hvordan Vann Brukes på Anlegg
• Måleanlegg Vannbruk: Måling og Undermåling
• Kostnader Forbundet med Vannbruk
• Å Vurdere
• Fotnoter
• Toolkit Navigation

definisjon av vannavfall

Vann Er en av de mest kritiske ressursene i verden, og er nødvendig For alle typer industri. Vann er nødvendig i betydelige mengder for å skape varer fra matvarer til silisiumflis. I denne verktøykassen refererer begrepet «vannavfall» til bruk av vann utover det punktet som optimaliserer verdien for kunden. Dette inkluderer ikke-verdiskapende vannbruk i hele anleggsdrift og støtteprosesser, og fra forsyningskjeden gjennom produksjon, produktbruk og avfallshåndtering. Vannavfall kan skade helse og velvære for mennesker og økosystemer ved å avlede vann fra andre behov og fordelaktige bruksområder. Reduksjon av vannavfall kan bidra til at nåværende og fremtidige generasjoner har tilgang til en bærekraftig vannforsyning.

Forbedre anleggets vanneffektivitet ved å redusere vannavfall, ikke bare ved å redusere vanninntaket, men ved å finne kreative måter å bruke vann mer effektivt på. Vanneffektivitet, som begrepet brukes i denne verktøykassen, refererer til reduksjoner i mengden vann som brukes per produksjonsenhet. Vanneffektivitet refererer til den minste mengden vann som trengs for å utføre en oppgave. (Merk at vanneffektivitetsforbedringer ikke nødvendigvis betyr at anleggets totale vannforbruk reduseres, siden økninger i produksjonen kan oppveie vanneffektivitetsgevinster.) Eksempler på vannavfall inkluderer:

• Vann Som brukes av høyflytende apparater i stedet for mer effektive alternativer
• Bruk av vann over nødvendighet, for eksempel bruk av for mye vann til anlegg eller deler rengjøring

Forstå de mange stedene hvor vannavfall oppstår, Er et viktig første skritt for å identifisere de viktigste årsakene til dette.områder for forbedring.

Til Toppen av Siden

Industriell Vannbruk

bruken av vann i industrier, både I Usa og over hele verden, representerer en betydelig del av den totale vannforbruket. Us industrial water use er anslått til å være mer enn 18.2 milliarder liter per dag (fra direkte vannuttak, ikke inkludert vannbruk fra offentlig vannforsyning)1. Mens industrielle vannuttak står for bare fem prosent av totale vannuttak i Usa, står termoelektrisk vannuttak for 49 prosent. Industri – og produksjonsvirksomheter bruker også om lag 12 prosent av den offentlige vannforsyningen. Industrielle vannbrukere inkluderer fasiliteter som er involvert i sektorer som kjemikalier, mat og drikke, papir og tilhørende produkter, stål, elektronikk og datamaskiner, metallbehandling, petroleumsraffinering og transportutstyr. Totalt sett er to av de mest vannkrevende sektorene i økonomien landbruk og termoelektrisk kraft, selv om andre næringer kan bruke en betydelig andel av offentlige vannforsyninger i enkelte områder.andelen av industriell vannbruk kan være mye større i enkelte geografiske områder, og disse områdene kan oppleve betydelig forsyningstrykk. Figur 3, under, viser en geografisk fordeling av vannknapphet over hele verden. Områder utsatt for vannknaphet vil trolig oppleve fortsatt konkurranse om vannressurser, noe som kan påvirke forholdet til det omkringliggende samfunnet. Vær oppmerksom på anleggets beliggenhet i forhold til potensiell vannknaphet, og vurder vannkonkurranse når du plasserer nye anlegg eller bygger relasjoner med nye leverandører. I Usa opprettholder National Integrated Drought Information System En brukervennlig webportal med aktuell informasjon, prognoser, kart, rapporter og ressurser som adresserer tørkeforhold og vannknaphet.

industriell vannbruk varierer etter sektor, da ulike aktiviteter krever forskjellige innganger av vann. Boks 6 viser åtte næringer som krever betydelige innganger av vann.

Vann er en svært viktig ressurs for mange næringer, og som et resultat er det mange muligheter for å redusere vannforbruket. Når det gjelder høyteknologisk industri, som bruker betydelige mengder vann til å produsere halvledere og andre komponenter, er vann avgjørende for industrien. Rengjøring og skylling av silisiumflis kan kreve milliarder liter vann per år; å produsere en enkelt brikke kan bruke opptil 7900 gallon2. Klær rangerer også høyt på listen over vannintensive næringer, med bomullsproduksjon og tekstilbehandling som krever betydelig tilførsel av vann. Blant industrielle produsenter er skogsproduktsektoren den tredje største forbrukeren av vann i USA, og krever store mengder vann til papirmasse-og papirproduksjon. Den elektriske kraftindustrien bruker direkte vann mye for kjøling og utslippsskrubbing; fossile brenselanlegg og atomkraftverk krever hundrevis av liter vann for hver kilowatt-time elektrisitet som de produserer3. Tabell 1 viser typiske vannmengder som kreves for å produsere ett tonn av flere produserte produkter.

det er stor variasjon mellom industrisektorer i relativ vannbruk, og behovet for vann varierer sterkt på tvers av stadiene av produktet eller tjenesten verdikjede, fra leverandører gjennom produksjon til produktbruk. Det er viktig å vite hvor i verdikjeden din bransjes vannforbruk er tyngste, slik at du kan målrette forbedringsarbeid på riktig måte. For eksempel bruker klærindustrien store mengder vann i råvareproduksjon, mens bioteknologisk og farmasøytisk industri bruker mesteparten av sine vannressurser i direkte drift. Tabell 2 viser den relative intensiteten av vannpåvirkning (fra null til tre kvadrater) i ulike segmenter av verdikjeden for flere industrisektorer.

Til toppen av Siden

Vann Slutten Bruker: Hvordan Vann Brukes på Anlegg

for å redusere vannavfall i industrien er det viktig å forstå de mange måtene vann brukes på i anlegg. Forståelse vann slutten bruker er avgjørende for å identifisere vann besparelser muligheter. Mens sluttbruk av vann varierer etter industri og anlegg, er det kategorier av vannbruk som er til stede på de fleste industrielle anlegg. Vannbruk i de fleste industrier kan klassifiseres i følgende brede bruksområder:

• produksjonsbehandling og bruk i produktet
• Hjelpeprosesser (f. eks. Kjøling og oppvarming (f. eks kjøletårn og kjeler)
• Innendørs husholdningsbruk (f. eks toaletter, kjøkken og vaskerom)
• Landskap vanning

disse brede kategoriene omfatter mange av måtene industrielle anlegg bruker vann. Blant amerikanske industrikunder utgjør kjøleoperasjoner (inkludert kjøletårn og åpne kjølesystemer) den største kategorien av industriell vannbruk, med mer enn 50 prosent av industriell og kommersiell vannbehov kombinert går mot kjøling4.

mengden vann som kreves for de ulike sluttbruk varierer etter bransje. Service-og produksjonsanlegg krever mest vann for vasking og bearbeiding, mens mat-og drikkevareanlegg bruker det meste av vanninntaket i produktforberedelse. Figur 4 viser eksempler på vann slutten bruker i datamaskinen og elektronikk industrien og næringsmiddelindustrien.

Store sluttbruk av vann gir ofte de største mulighetene for reduksjon av vannavfall og effektivisering. For eksempel, i mange mat -, drikke-og farmasøytiske selskaper, kan renseprosessutstyr utgjøre så mye som 50 til 70 prosent av anleggets totale vannbruk, og representerer en betydelig mulighet til å spare vann5. Figur 5 illustrerer hvordan vann strømmer gjennom flere forskjellige sluttbruk på et industrianlegg; merk at dette diagrammet ikke inneholder alle gjenbruksalternativer. Tenk på hvordan et lignende diagram ville se ut som viser vannforbruket på anlegget ditt.

Utover disse kategoriene av vann sluttbruk, spesifikke bransjer har prosesser som krever betydelige mengder vann. For eksempel, i tekstilindustrien, en typisk kontinuerlig stoff blekemiddel rekkevidde maskin kan forbruke 11.000 liter vann per time6.

Til Toppen av Siden

Måleanlegg Vannbruk: Måling og Undermåling

for å få en bedre forståelse av vannbruksmønstre på anlegget ditt, er det nesten alltid nyttig å bruke vannmålere. Mange Lean metoder stole på tilgjengeligheten av rettidig og nøyaktig informasjon om viktige resultatmål. Ved å måle vannforbruk og strømninger på anlegget og / eller prosessnivå, blir det mye lettere å identifisere vanneffektivitetsmuligheter. Som det sier, kan du ikke klare det du ikke måler. Det finnes to typer vannmålere: Kildemålere måler mengden vann som leveres til anlegget, mens undermålere måler bruk for spesifikke aktiviteter som kjøletårn, prosessbruk eller landskapsvannbruk.

Vannmålere kan enten være bærbare eller faste på bestemt utstyr. Bruk bærbare vannmålere til å måle vannstrømmer for prosesser eller operasjoner i anlegget ditt, som en Del Av Lean-innsats som gemba walks, value stream mapping og kaizen events (strategier diskutert I Kapittel 3-4). Du kan stroppe en håndholdt akustisk vannmåler på et rør på noen få steder der du tror det kan være overdreven vannbruk. Sammenlign vanndataene fra mastermåleren med vannet som strømmer gjennom rørene i prosessen for å bekrefte hvor det er potensielle vannbesparelsesmuligheter. Disse dataene kan hjelpe deg med å utvikle en vannbalanse (beskrevet I Kapittel 3). Se Tillegg B for ressurser som kan hjelpe deg med å fastslå vannforbruket, inkludert beregninger og enhetskonverteringer.

nøyaktig måling av vannbruk kan hjelpe deg med å identifisere områder for målrettede reduksjoner og spore fremgang fra vanneffektivitetsoppgraderinger. Submeters kan også bidra til å identifisere lekkasjer og angi når utstyret er feil. I noen tilfeller kan det også være nyttig å måle vanntrykk; et trykkfall kan indikere tilstedeværelse av lekkasje. Men spesielt for mindre anlegg, vil det ikke nødvendigvis være fornuftig å bruke målere overalt. Vurder å bruke målere når du har behov for å spore data nøye, for eksempel før og etter en prosessforbedringshendelse på en vannintensiv prosess. Du kan bruke dataene fra målerne til å sammenligne vannforbruket og se hvordan innsatsen din har forbedret anleggets vanneffektivitet. Større anlegg kan også integrere målere i sentraliserte bygningsstyringssystemer, noe som gjør det enkelt å elektronisk spore vannforbruk, generere rapporter og utløse varsler når lekkasjer eller anomalier oppdages. For ytterligere råd om når du skal bruke vannmålere, ta kontakt med ditt lokale vannverk eller ressursene I Vedlegg A.

Installere riktig måler og sikre at den fungerer som den skal er avgjørende for nøyaktig vannmåling. Det er mange typer og størrelser av meter beregnet for ulike bruksområder, så det er viktig å velge riktig. Feil dimensjonering eller type måler kan forårsake problemer. For eksempel kan en undersized vannmåler forårsake overdreven trykktap, redusert strømning og støy. Overdimensjonerte målere er ikke økonomiske og måler ikke nøyaktig minimale strømningshastigheter7. Det er også viktig å sikre at vannmålerne er riktig kalibrert i henhold til produsentens anbefaling, og at passende vedlikeholdspraksis følges på måleutstyr. De fleste målere har interne mekaniske deler og vil begynne å underregistrere mengden vann som brukes når måleren blir eldre og de mekaniske delene slites ned. Når unormale vannmålinger oppdages, kontroller måleutstyret for å sikre at resultatene ikke skyldes feil i måleutstyret.

ved å måle vannforbruket på anlegget og prosessnivåene, kan anleggspersonalet samle data for Å informere Om Lean forbedringsarbeid. Her er noen praktiske tips for bruk av vannmålere som En Del Av Lean innsats:

• Bruk strømningsmålere og standarder for vannkvalitet eller renslighet for å etablere standardarbeid for vannforbruk, strømning og trykknivåer, med tanke på «settpunkter» som anbefales av utstyrsspesifikasjoner og anleggets driftsprosedyrer. Disse baseline nivåene gir viktig sammenheng med hva som står for «normale» driftsparametere mot hvilke forbedringer og nye vanntap kan vurderes.
• Bruk data som målerne oppgir for å bestemme riktig frekvens for aggregering og rapportering av vannmålere (f. eks., hver time, daglig eller ukentlig) som best oppfyller anleggets behov.
• Vis ansatte hvordan de kan lese og bruke vannmålere som En Del Av Lean aktiviteter som gemba walks, value stream mapping og kaizen events, slik at de kan identifisere vannbesparelsesmuligheter.
• Legg inn reduksjonsmål For vannbruk og informasjon om vannforbruk på fabrikkgulvet på Lean production control boards eller på andre tilgjengelige steder for å øke bevisstheten om vannbruk og effektivitet blant ansatte.
• Spor data fra vannmålere over tid. Portfolio Manager, et nettbasert referanseverktøy for bygningsytelse som ER tilgjengelig fra ENERGY STAR-programmet, kan hjelpe deg med å spore og benchmarkere vannforbruksdata. For mer informasjon om Portfolio Manager, se Vedlegg A.

Til Toppen av Siden

Kostnader for Vannavfall

som nevnt I Kapittel 1 omfatter kostnader forbundet med vannforbruk mer enn de direkte kostnadene du betaler for vannforsyning, men også kostnadene for vann som det reiser gjennom prosesser og operasjoner (Se Figur 7). Boks 7 gir eksempler på vannkostnader, for eksempel energi, forurensningskontroll, overholdelse av regelverk og råvarekostnader.

Estimering av de mange komponentene i total vannkostnad for et anlegg kan begynne med kostnaden for vann kjøpt fra verktøy, men bør også inkludere kostnaden for trinn som kreves for å behandle, bruke og tømme vannet. Disse kostnadene kan utgjøre en god del mer enn det som vises på en strømregning. Ved beregning av vannkostnader er det viktig å vurdere disse og andre indirekte kostnader gjennom alle funksjoner i et anlegg. Sørg for å bruke estimerte fremtidige priser når du vurderer vannkostnader, for å projisere nivået på besparelser som vil være mulig når forbedringer gjøres.

De Fulle kostnadene forbundet med vannbruk oppveier ofte de direkte kostnadene. Den direkte kostnaden ved å kjøpe vann fra et verktøy kan ikke virke betydelig nok alene til å fortjene innsatsen for å redusere vannforbruket, men når hele kostnaden for vann vurderes, kan de økonomiske besparelsene være betydelige. Tabell 3 viser et eksempel på de ulike kostnadene ved vann i en industriell prosess. I dette eksemplet er de estimerte besparelsene fra å implementere forbedringer ved hjelp av direkte vann-og kloakkkostnader alene bare 56 prosent av de estimerte besparelsene ved å bruke hele kostnaden for vann. De fleksible kostnadsbesparelsene for konservert vann anslås å være 40 prosent av den totale behandlingskostnaden. Fleksible behandlingskostnader refererer til utgifter som varierer i henhold til volumet av behandlet vann (f.eks. energi som brukes til å pumpe og behandle vann, behandlingskjemikalier); faste kostnader (f. eks. kapitalutstyr som brukes til behandling) varierer vanligvis ikke ettersom avløpsvannets gjennomstrømning endres.

Vedlegg b inneholder En Vannkostnadskalkulator som gir en mal for beregning av felleskostnader knyttet til vannbruk på industrielle anlegg. Det kan også være nyttig å estimere potensielle vann-og dollarbesparelser som ville oppstå ved å implementere vanneffektivitetstiltak på anlegget ditt; se Vedlegg C for noen ligninger som du kan bruke til å veilede disse estimatene.

i enkelte vannbelastede områder kan industrianlegg stå overfor muligheten for en enda større vannrelatert kostnad – det vil si tapte inntekter fra behovet for å begrense produksjonen i tilfelle vannforsyningsforstyrrelser. Konkurranse om vann på tvers av bolig -, landbruks -, industri-og miljøbehov i perioder med vannknaphet kan føre til at lokale vannforvaltere legger begrensninger på industriell vannbruk. Å forstå sårbarheten for forstyrrelser av lokale vannforsyninger kan være et viktig hensyn når man vurderer de sanne kostnadene ved vannbruk ved utvidelse eller utvikling av nye anlegg.det neste kapittelet diskuterer strategier for å forstå hvordan vann brukes på anlegget ditt og identifisere muligheter for å redusere vannforbruket og forbedre driften.

Til Toppen av Siden

For å Vurdere

• hva er den primære vann slutten bruker på anlegget?
• hvilke prosesser og anleggsoperasjoner bruker mest vann?
• hvilke kostnader er forbundet med anleggets vannbruk? Hvilke indirekte kostnader kan ikke gjøres rede for?

Til Toppen av Siden

Fotnoter

1 Kenny, Joan F. et. al. Beregnet Bruk Av Vann i Usa i 2005. USGS. 2009. USGS-dataene inkluderer ikke industriell vannbruk hentet fra kommunale vannsystemer, bare direkte uttak fra overflate-og grunnvannskilder. Faktisk industriell vannbruk er sannsynligvis større. FOR informasjon om vannbruk utenfor USA, se AQUASTAT, Fns Mat-Og Landbruksorganisasjon ,» Vannuttak etter Sektor, Rundt 2003.»Vær oppmerksom PÅ AT FAO-data inkluderer termoelektrisk kjølevannuttak i sine industrielle vanntall.

2 Uphadyay, Sanjay, » Mikroelektronikk-Fremme Vekstmuligheter I Ultrapure Vann Markedet.»Frost& Sullivan. 19. August 2011.

3 CERES Og Stillehavsinstituttet, «Vannmangel & Klimaendringer: Økende Risiko for Bedrifter & Investorer, » februar 2009.4 Vickers, Amy. Håndbok For Vannbruk og Bevaring. WaterPlow Press. 2001.

5 General Electric Company Water & Prosessteknologi, » Løsninger For Bærekraftig Vannbesparelse: En Guide til Vanneffektivitet,» 2007.6 North Carolina Institutt For Miljø og Naturressurser, Vann Effektivitet Manual For Kommersielle, Industrielle Og Institusjonelle Fasiliteter, Mai 2009.

7 Smith, Timothy A. Rørleggerarbeid Og Design. Vannmåler Utvalg og Dimensjonering. 2008.

Til Toppen Av Siden

Toolkit Navigasjon

• Innhold& Takk
• Sammendrag
• Forord
• Kapittel 1: Innledning
• Kapittel 2: Vannbruk og Vannavfall På Industrianlegg
• Kapittel 3: Finne Vannavfall På Fabrikkgulvet
• kapittel 4: Strategier For Effektivisering av Lean Og Vann
• Kapittel 5: lean og vann utover fabrikkgulvet
• kapittel 6: konklusjon
• tillegg a: ressurser for vanneffektivitet Og Teknisk Assistanse
• tillegg B: Vann Kostnad Kalkulator
• Vedlegg C: Vann Enhet Konverteringer og Beregninger
• Vedlegg D: Vann Effektivitet Mulighet Sjekkliste
• Vedlegg E: Ordliste Vann Vilkår

Til toppen av Siden